Självreglering i biologi - det ... Begreppet självreglering levande system

Självreglering i biologi - det är en av de viktigaste egenskaperna hos levande system är automatisk installation och support av en viss nivå som krävs för normal funktion parametrar. Kärnan i processen är att inga yttre påverkan är inte chefer. Vägledande faktorer förändras bildas inom en självreglerande system, och bidrar till skapandet av dynamisk jämvikt. Som härrör från denna process kan vara av en cyklisk natur och återuppta fädning som vikning eller försvinnande av vissa villkor.

Självreglering: betydelsen av biologisk term

Alla levande system, från cell och slutar biogeocenosis, ständigt utsätts för utsidan av olika faktorer. Ändra temperaturförhållanden, fukt avslutar mat eller åtdragna interspecies konkurrens - Exempel massa. Sålunda viabiliteten hos ett system beror på dess förmåga att bibehålla en konstant inre miljö (homeostas). Det var för att uppnå ett sådant mål, och det finns självreglering. Definitionen innebär att förändringar i miljön inte är direkta exponeringsfaktorer. De omvandlas till signaler som orsakar en viss obalans och leda till lanseringen av självreglering mekanismer för att föra systemet tillbaka till ett stabilt tillstånd. På varje nivå av denna interaktion faktorer det ser annorlunda, så för att förstå vad självkontroll, låt dem mer i detalj.

Organisationsnivåer av levande materia

Modern vetenskap följer konceptet, enligt vilket alla fysiska och sociala objekt är system. De består av separata element, ständigt interagera på vissa lagar. Living föremål är inget undantag från denna regel, de är också system med sin egen interna hierarki och multi-level struktur. Dessutom har strukturen av det ett intressant inslag. Varje system kan samtidigt vara medlem i en högre nivå och vara aggregat (dvs alla samma system) de lägre ordningens nivåer. Till exempel trä - virke element och samtidigt flercelliga systemet.

För att undvika förvirring i biologi brukar betraktas fyra grundläggande organisationsnivåer levnads:

• Molekylära Genetics;
• ontogenetiska (organism - från cell till människor);
• populations-arter;
• biogeocenotic (ekosystem nivå).

självreglering tekniker

Processer som sker på alla dessa nivåer ser annorlunda skala, energikällan och dess resultat, men snarlika. I hjärtat av dem är samma metoder för system för självreglering. Först och främst är det en återkopplingsmekanism. Den finns i två former: positiva och negativa. Minns att en direkt anslutning innebär överföring av information från en systemkomponent till en annan, strömmar den omvända i den motsatta riktningen, från den andra till den första. Samtidigt, och hon och den andra ändrar tillståndet hos den mottagande komponenten.

Positiv feedback leder till att de processer som först rapporterades det andra elementet, fasta och fortsätta att genomföras. En liknande process är kärnan i någon tillväxt och utveckling. Den andra delen är ständigt signal först på behovet av att fortsätta i samma process. När detta system störs stabilitet.

Den viktigaste mekanismen

I andra arbeten negativ feedback. Det leder till framväxten av nya förändringar, motsatsen till vilken det första elementet i den andra rapporterade. Som ett resultat, elimineras och avsluta processer, störa jämvikten, och systemet blir stabil igen. En enkel analogi - järn arbete: den detekterade temperaturen är en signal för att stänga av värmeelementet. Negativ feedback är grunden för alla de som är involverade i att upprätthålla homeostas processer.

fullständighet

Självreglering inom biologi - en process som genomsyrar alla dessa nivåer. Dess syfte - att bevara den dynamiska balansen av den inre miljön. På grund av delaktighet i processen i centrum av så många naturvetenskapliga sektioner är självreglering. I biologi, denna cytologi, fysiologi, djur- och växtekologi. Var och en av de discipliner som är involverade i individnivå. Anser att en sådan självreglering på de viktigaste organisationsnivåer i livet.

intracellulär nivå

I varje cell för att upprätthålla en hållbar balans av den inre miljön av de kemiska mekanismerna används främst. Bland dem en central roll i regleringen av gener spelar kontroll som beror produktion av proteiner.

Den cykliska naturen av processerna ses lätt i den enzymatiska kedjeänden av förträngda produkter. Syftet med verksamheten i sådana enheter i bearbetning av komplexa ämnen i enklare. I detta fall slutprodukten är liknande struktur som det första enzymet i kedjan. Denna egenskap spelar en nyckelroll i att upprätthålla homeostas. Produkten binder till enzymet och hämmar dess aktivitet som ett resultat av de starka strukturella förändringar. Detta sker först efter överskridande av en begränsad koncentration av substanser tillåtna nivån. Som ett resultat, stannar den jäsningsprocessen och den färdiga produkten används av cellen för sina egna behov. Efter en tid, materialnivån sjunker under det tillåtna värdet. Detta är en signal att starta jäsningen: protein bortkopplad från enzyminhibering avbryts och börjar om på nytt.

ökande komplexitet

Självreglering i naturen alltid bygger på principen om återkoppling och i allmänhet sker på ett liknande scenario. Men i varje nästa nivå, det finns faktorer som komplicerar processen. För celler viktig konstans av den inre miljön, upprätthålla ett specifikt värde på koncentrationen av olika substanser. På nästa nivå av självreglering är utformad för att lösa en hel del fler problem. Därför, i flercelliga organismer finns hela system som stödjer homeostas. Detta andningsorganen, fördelning, cirkulation och liknande. Studiet av utvecklingen av flora och fauna gör lätt det klart att eftersom komplexiteten i strukturen och den yttre miljön för att förbättra mekanismerna för självreglering.

organismnivå

Det är bäst att konstant inre miljö upprätthålls i ett däggdjur. Underlag för utveckling av självregleringen och dess genomförande - är nervös och humorala systemet. Ständigt interagera, de kontrollerar de processer som sker i kroppen, bidrar till att skapa och upprätthålla dynamisk jämvikt. Hjärnan tar emot signaler från de nervfibrer som föreligger i varje kropp. Detta även samla information från de endokrina körtlarna. Förhållandet mellan nervsystemet och hormonell reglering bidrar ofta så gott som ögonblicklig ombildning av processerna.

återkoppling

systemets prestanda kan ses i att upprätthålla blodtryck. Alla ändringar i denna indikator fånga specifika receptorer belägna på blodkärlen. En ökning eller minskning i tryck påverkar spänningen av väggarna i kapillärer, vener och artärer. Det var på dessa förändringar och reagerar receptorer. Signalen sänds till kärlcentrum, och därifrån vidare "indikation" om hur man justerar tonen i kärlen och hjärtat. Ansluten och systemet av neurohumoral reglering. Som ett resultat av detta återgår trycket till det normala. Det är lätt att konstatera att grunden för lagarbete regleringssystemet är fortfarande samma återkopplingsmekanism.

I spetsen för alla

Självreglering, definitionen av vissa justeringar av kroppens aktiviteter, ligger till grund för alla förändringar i kroppen, dess reaktioner på yttre stimuli. Stresseffekt och konstant stress kan leda till hypertrofi av vissa organ. Exempel på detta är utvecklade muskler idrottare och ökad ljus Fridykning entusiaster. Exponering för stress är ofta en sjukdom. Hypertrofi av hjärtat - en vanlig företeelse hos personer med diagnosen fetma. Detta är kroppens svar på behovet av att öka belastningen på att pumpa blodet.

självreglering mekanismer ligga till grund för fysiologiska responser som uppstår när rädd. Som blod kastas stor mängd av hormonet adrenalin, som orsakar ett antal förändringar: en ökning av syreförbrukningen, öka mängden glukos, ökad hjärtfrekvens och mobilisering av det muskuloskeletala systemet. Den totala balansen upprätthålls på grund av återbetalning av aktiviteten hos andra komponenter, saktar matsmältningen, sexuella reflexer försvinner.

dynamisk jämvikt

Det bör noteras att homeostas, oavsett på vilken nivå det kan bibehållas, finns det ingen absolut. Alla parametrar för den inre miljön hålls inom ett visst intervall av värden och ständigt fluktuerande. Därför talar om den dynamiska jämvikten i systemet. Här är det viktigt att värdet av en viss parameter inte går utöver de så kallade korridor fluktuationer, annars kan processen bli patologisk.

Hållbarhet och självreglering ekosystem

Biogeocoenosis (ekosystem) består av två med varandra förbundna strukturer: biocenosen och biotop. Den första representerar samtliga levande varelser i området. Biotop - de faktorer som icke-levande miljö där biocenosen bor. Miljöförhållanden, ständigt påverkar organismer är indelade i tre grupper:

• abiotiska miljöfaktorer: temperatur, ljus, fuktighet och andra delar av döda naturen;
• biotiska miljöfaktorer: effekterna av en organism till en annan, åtskilda av konkurrens, symbios, parasitism och predation;
• antropogena miljöfaktorer - exponering för människor.

Lagringsorgan välfärd homeostas av organismer i ett konstant yttre miljö och ändra interna faktorer. Biogeocoenosis stöder självreglering är huvudsakligen baserad på ett system med trofiska länkar. De är en relativt sluten kedja genom vilken energiflöden. Producenter (växter och hemobakterii) som fick den från solen eller från kemiska reaktioner, skapar med det det organiska materialet som matas consuments (gräsätare, köttätare, allätare) flera storleksordningar. nedbrytare är i det sista skedet av cykeln (bakterier, vissa arter av maskar) som sönderdelas organiskt material till dess beståndsdelar. De gick åter in i systemet i form av mat för producenterna.

Beständigheten cykeln säkerställs genom det faktum att flera arter av levande varelser är på alla nivåer. Vid förlust av en kedja av några av dem ersätts på liknande deras funktioner.

yttre åtgärder

Att upprätthålla homeostas åtföljs av konstant exponering till utsidan. Ändring runt ekosystem leder till behovet av att justera de interna processerna. Identifiera flera hållbarhetskriterier:

• Hög och balanserad reproduktiva potential individer;
• individuella organismer anpassning till förändrade miljöförhållanden;
• mångfald arter och livsmedelskedjorna grenade.

Dessa tre villkor bidrar till upprätthållandet av ekosystemet i ett tillstånd av dynamisk jämvikt. Således självreglering biogeocoenose nivå i biologi - en reproduktion av djur, bevarande av befolkningen och miljöfaktorer stabilitet. Således, såsom i fallet med individuell organism, systemet balans kan inte vara absolut.

Begreppet självreglering levande system distribuerar beskrivs mönster och mänskliga samhällen och offentliga institutioner. Ofta används sina principer och psykologi. I själva verket är detta en av de grundläggande teorier om den moderna vetenskapen.